Acceleration of the Development of Organic Reactions Based on the Fusion of Automatic Synthesis Robots and Information Science

自动合成机器人与信息科学融合加速有机反应发展

基本信息

批准号：
21H01924
负责人：
長田裕也
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、自動合成ロボットと各種分析装置の直接接続によって実験結果のフィードバックを実現し、実験結果を受けた強化学習を行うことで迅速に最適条件へと到達できるシステムの開発を行うことを目的としている。これまでの検討によって、自動合成ロボットと超臨界流体クロマトグラフィーの直接接続によって、反応条件の検討と自動的な分析を高速に行うことができることを見出している。２０２２年度の研究では、自動合成ロボットを用いたアミド化反応及びパラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応について検討を進めた。アミド化反応の検討では、種々のアミン類とカルボン酸に対して縮合剤を用いたアミド化反応を自動的に行い、反応性生物の自動精製と自動分析を進めた。種々の反応生成物について網羅的に超臨界流体クロマトグラフィーを用いた分析を行い、生成物の構造と保持時間に関して検討を進め、構造から保持時間を予測する機械学習モデルの構築を進めた。さらに、パラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応に関する検討では、パラジウム源と配位子の組み合わせについて自動合成ロボットを用いた検討を進め、反応性と配位子の構造及び電子的影響の相関について情報化学的アプローチを用いた予測を行うことで、各種の記述子を用いて反応性及び選択性の予測が可能であることを確認した。これらの検討を通じて、自動合成ロボットと分析装置の直接接続による実験結果の自動分析及びそのフィードバックについて必要な要素技術の確立に至った。

这项研究旨在开发一个系统，通过将自动合成机器人与各种分析设备连接起来，从而实现实验结果的反馈，并通过基于实验结果执行加强学习来快速进步。通过以前的研究，我们发现自动合成机器人与超临界流体色谱之间的直接连接允许对反应条件和自动分析进行高速检查。在2022年的研究中，我们使用自动合成机器人和使用钯催化剂的交叉偶联反应研究了胺化反应。在对胺化反应的研究中，使用冷凝剂自动进行各种胺和羧酸，并自动纯化和自动分析反应性生物。使用超临界流体色谱法对各种反应产物进行了全面的分析，并研究了产品的结构和保留时间，并构建了一种机器学习模型，该模型预测了从结构中进行保留时间。此外，在研究使用钯催化剂的交叉偶联反应的研究中，我们使用自动合成机器人进行了一项研究，以结合钯源和配体的组合，并通过使用信息化学方法来预测不同的反应率，从而证实了通过反应性，配体的结构和电子效应之间的相关性，可以使用各种反应率来进行不同的反应性和选择性。通过这些研究，我们建立了使用自动合成机器人和分析设备之间的直接连接以及反馈的直接连接来自动分析实验结果的必要元素技术。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

長田裕也個人Webサイト

永田佑也个人网站

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Predicting Highly Enantioselective Catalysts Using Tunable Fragment Descriptors**

使用可调片段描述符预测高度对映选择性催化剂**

DOI：
10.1002/anie.202218659
发表时间：
2023
期刊：
Angewandte Chemie International Edition
影响因子：
0
作者：
Tsuji Nobuya;Sidorov Pavel;Zhu Chendan;Nagata Yuuya;Gimadiev Timur;Varnek Alexandre;List Benjamin
通讯作者：
List Benjamin

初期段階の材料探索を加速する半自動的な物質探索スキームの開発：ポルフィリン誘導体の溶解性予測への応用

开发半自动材料搜索方案以加速早期材料搜索：应用于卟啉衍生物的溶解度预测

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Synthesis, Structure, and Dynamics of Chiral Eight‐Membered Cyclic Molecules with Thienylene and Cyclopropylene Units Alternately Connected

噻吩基和环丙烯单元交替连接的手性八元环状分子的合成、结构和动力学

DOI：
10.1002/chem.202103962
发表时间：
2022
期刊：
Chemistry - A European Journal
影响因子：
0
作者：
Miura Tomoya;Ishihara Yumi;Nakamuro Takayuki;Moritani Shunsuke;Nagata Yuuya;Murakami Masahiro
通讯作者：
Murakami Masahiro

機械学習による不斉有機触媒の予測手法の開発～柔軟な記述子による不斉触媒最適化の加速～

使用机器学习开发不对称有机催化剂的预测方法 - 使用灵活的描述符加速不对称催化剂优化 -